Bab 1:
Das asar ar-D -Das asar ar Pem emod odel elan an Si Sist stem em
Sumber: Harrell, C., B.K. Ghosh and R.O. Bowden, Jr., Simulation Using Promodel , 2nd ed., McGrawHill, Singapore, 2003.
Bab 1:
Dasa Da sarr-D -Das asar ar Pem emod odel elan an Si Sist stem em Bacaan
Harre Harrell ll,, Bab Bab 1
Gasp Gaspers ersz, z, Bab Bab 1
www.teknikindustri.org
Topik Kon onse sepp Sist Sistem em
Pengant engantar ar Simula Simulasi si
2
Pengertia engertiann Sistem Sistem Klasif Klasifika ikasi si Sistem Sistem Permasal ermasalaha ahann mengen mengenai ai Sistem Sistem Pemodelan emodelan Sistem Sistem Apak Apakah ah simu simula lasi si itu itu Mengapa Mengapa diperlu diperlukan kan Melakukan Melakukan simulas simulasii Penggunaa enggunaann simulas simulasii Kapank Kapankah ah simul simulasi asi diperl diperluk ukan an Kualifi ualifikas kasii melak melakuk ukan an simu simulas lasii Justifikasi Justifikasi ekonomi ekonomi
Bagian I: Konsep Sistem
Apakah sistem itu?
Kumpulan elemen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diharapkan (Blanchard, 1991)
4
Apakah sistem itu? Karakteristik atau ciri-ciri sistem Sistem terdiri dari berbagai elemen yang membentuk satu satu kesa esatuan tuan Adan Adanya intera interaksi ksi,, sa salin lingg keter eterga gantun ntungan gan dan dan kerja erjasa sama ma
5
Sebuah sistem ada untuk mencapai tujuan tertentu Memiliki mekanisme / transformasi Memiliki lingkungan yang yang mengak mengakib ibat atkan kan dinami dinamika ka sistem
Elemen, atribut, dan relasi
6
Elemen adalah bagian dasar sistem yang membentuk sistem tersebut Atribut adalah sifat atau perwujudan yang dapat dilihat dari elemen. Atribut ini an membentuk ciri suatu sistem Relasi adalah keterkaitan antar elemen dan atribut
Model sistem sederhana
aktivitas sumber
kontrol
proses Incoming entities (input)
7
outgoing entities (output)
Subsistem Tiap sistem dibentuk oleh elemen Tiap elemen dapat dipecah dalam elemenelemen yang lebih kecil Dalam dua tingkat hirarki suatu sistem, sistem yang e i ren a ise ut su sistem Contoh: sistem transportasi udara, subsistem-nya adalah: ruang pengendali, peralatan, pesawat, terminal.
8
Subsistem Sistem
Subsistem A
Elemen A1
Subsistem B
Elemen A2
A21
A22
9
Subsistem C
Lingkungan
10
Lingkungan adalah segala sesuatu yang ada di luar batas sistem Sistem tertutup: tidak dipengaruhi oleh lingkungan Sistem terbuka: dipengaruhi oleh lingkungan Input: sifat lingkungan yang mempengaruhi sistem Output: sifat sistem yang mempengaruhi lingkungan Sifat menentukan dan membentuk batas sistem
Model sistem sederhana Lingkungan
input
sistem
output
Batas sistem
11
Klasifikasi Sistem
12
Sistem Alam dan Buatan Manusia Sistem Fisik dan Konseptual Sistem Statik dan Dinamik Sistem Tertutup dan Terbuka
Permasalahan mengenai sistem
13
Untuk sistem yang belum ada: strukturnya dirancang agar sesuai dengan tujuan yang diharapkan sintesis sistem Untuk sistem yang telah ada dengan struktur yang eta u : per a u tentu an pa a as s stru tur yang telah diketahui tersebut analisis sistem Untuk sistem yang sudah ada, tapi tidak kita ketahui strukturnya: perilaku dan struktur sistem black box
Pemodelan Sistem Tujuan model: Akademik:
Manajerial:
14
untuk menjelaskan sekumpulan fakta karena belum ada teori Untuk mencari konfirmasi, bila telah ada teori Alat pengambilan keputusan Proses belajar Alat komunikasi
Pemodelan sistem Keuntungan menggunakan model: Dapat melakukan percobaan pada situasi kompleks emat iaya Hemat waktu Fokus pada karakteristik penting permasalahan
15
Pemodelan Sistem Klasifikasi model: 1. Berdasarkan fungsi:
Deskriptif: kondisi nyata Prediktif: meramalkan Normatif: seharusnya
2. Berdasarkan struktur/morfologi:
16
Ikonik: sama dengan sistem nyata, skala berbeda Analog: fisik berbeda, perilaku sama Simbolik
Pemodelan Sistem 3.
Berdasarkan dimensi:
4.
Berdasarkan waktu:
5.
Statik Dinamik
Berdasarkan aspek informasi:
17
Satu dimensi: satu variabel Multi dimensi: lebih dari dua variabel
Deterministik Probabilistik Model tak pasti
Pemodelan Sistem Berdasarkan generalisasi
6.
Berdasarkan derajat keterbukaan
7.
Terbuka Tertutup
Berdasarkan derajat kuantifikasi
8.
18
Khusus Umum
Mental: kualitatif, masih ada dalam pemikiran seseorang Verbal: model kualitatif yang telah dirumuskan secara tertulis Kuantitatif: statistik, optimasi, heuristik, simulasi
Bagian II: Pengantar Simulasi 1. Pendahuluan
Pendahuluan
20
Mengetahui bagaimana simulasi digunakan untuk menggambarkan, menganalisa dan meningkatkan kinerja sistem manufaktur dan service Fokus ada simulasi discrete-event: men unakan metoda statistik untuk menghasilkan perilaku acak dan melakukan estimasi kinerja model
2. Apakah simulasi itu ?
Apakah simulasi itu? Simulasi adalah tiruan dari sebuah sistem dinamis dengan menggunakan model komputer untuk melakukan evaluasi dan
22
Promodel
23
Adalah piranti lunak simulasi komersial yang secara khusus dirancang untuk mencakup perilaku dinamis sistem www.promo e .com
Piranti Lunak Simulasi
Menyediakan animasi grafis dan realistik dari sistem yang dimodelkannya Pengguna dapat melakukan analisa “jika-maka”
optimisasi
24
3. Mengapa melakukan simulasi?
Mengapa melakukan simulasi?
Pendekatan trial-and- error mahal, menghabiskan waktu, dan mengganggu
26
Mengapa melakukan simulasi?
Flight simulator: untuk meminimasikan resiko kerugian yang besar dan kesalahan fatal dalam kehidupan nyata anu ac ur ng an serv ce sys ems: un u mengurangi resiko inefficiency atau kegagalan untuk mencapai kinerja minimum yang ditetapkan
27
Mengapa melakukan simulasi?
28
Menyediakan metoda analisis: meramalkan kinerja sistem, bahkan untuk sistem yang paling rumit Mendukun en ambilan ke utusan: mana er dapat memperkirakan hasil dengan lebih akurat Terhindar dari resiko
Mengapa melakukan simulasi?
29
Menggunakan cara try-it-and-see it Menganjurkan pemikiran ‘outside the box” Menghilangkan faktor emosi dari proses pengam i an keputusan dengan menyediakan bukti obyektif
Karakteristik simulasi Karakteristik simulasi sebagai alat perencanaan dan pengambilan keputusan yang tangguh:
30
Mencakup saling ketergantungan sistem (system nter epen enc es Memperhitungkan variabilitas sistem Sanggup membuat model untuk sistem apapun Memperlihatkan perilaku sistem setiap saat Lebih murah, tidak menghabiskan waktu dan tidak mengganggu sistem nyata
Karakteristik (lanjutan)
31
Menarik perhatian (secara visual) Menyediakan hasil yang mudah dimengerti dan dikomunikasikan Mencakup waktu yang nyata, dimampatkan, atau bahkan waktu yang tertunda Memberikan rancangan yang rinci
4. Melakukan simulasi
Melakukan simulasi
33
Dilakukan sebagai bagian dari proses rancangan sistem atau pengembangan sistem
Alat percobaan menggunakan sebuah model komputer dari sebuah sistem baru/yang ada
Melakukan simulasi = sebuah proses dari perancangan model dari sistem nyata dan mengadakan eksperimen dengan model ini
Melakukan simulasi
konsep sistem
model 34
Mulai
Formulasi hipotesis
Mengembangkan model simulasi
Melaksanakan simulasi tidak
Proses eksperimentasi simulasi 35
Hipotesis benar ya Selesai
Melakukan simulasi
36
Alat evaluasi, BUKAN alat pemecah masalah Memperlihatkan bagaimana sistem bekerja, BUKAN menentukan bagaimana seharusnya dirancang Perpanjangan pikiran yang memungkinkan seseorang mengetahui dinamika yang kompleks dari sebuah sistem, BUKAN pengganti pikiran
5. Manfaat Simulasi
Sejarah
38
Digunakan dalam aplikasi komersial (1960s)
Pemrograman FORTRAN
Komputer Mainframe
Penggunaan simulasi saat ini Alat pengambilan keputusan dalam industri manufaktur dan jasa
39
Saat sebuah pabrik sedang direncanakan
Sebuah perubahan proses tengah dievaluasi
Mengapa simulasi sangat populer?
40
Meningkatkan kesadaran dan pemahaman atas teknologi informasi Meningkatkan keberadaan, kapabilitas dan kemudahan penggunaan piranti lunak simulasi Meningkatknya memori komputer dan kecepatan prosesor (terutama pada PC) Menurunnya harga piranti lunak dan piranti keras
Manfaat Simulasi Manfaat utama simulasi adalah sebagai pendukung keputusan di bidang manufaktur, termasuk sistem pergudangan dan distribusi
Membuat rancangan sistem dan keputusan operasional 41
Aplikasi simulasi
42
Perencanaan aliran kerja (Work-flow) Perencanaan kapasitas Perencanaan siklus waktu Perencanaan staf dan sumber-sumber Prioritisasi kerja Analisa Bottleneck Peningkatan kualitas Penurunan biaya Penurunan inventory
Throughput analysis Productivity improvement layout analysis Line balancing
Production scheduling Resource scheduling Maintenance scheduling Control system design
6. Kapan simulasi tepat dilakukan?
Kapan simulasi tepat dilakukan ? Simulasi memiliki keterbatasan tertentu
semua permasa a an s stem yang diselesaikan dengan bantuan simulasi HARUS diselesaikan menggunakan simulasi
Simulasi dapat menjadi alat yang berlebihan / overkill 44
Panduan umum Simulasi tepat dilakukan bila: a)
Sebuah keputusan operasional (logis maupun kuantitatif) tengah dibuat:
BUKAN masalah kualitatif atau sosiologis:
45
Bagaimana meningkatkan kepercayaan Bagaimana meningkatkan kinerja personal
Panduan umum Proses yang dianalisis repetitif dan dapat didefinisikan dengan jelas. Simulasi TIDAK BERGUNA bila :
b)
46
Diterapkan pada proses yang tidak mengikuti urutan logis dalam mendefinisikan aturan TIDAK mungkin membuat asumsi layak tentang bagaimana sistem berjalan Berlaku untuk proses atau proyek yang hanya berjalan satu kali (one-time) yang tidak pernah berulang dalam cara yang sama
Panduan umum Aktivitas dan kejadian saling berkaitan
c)
47
Simulasi TIDAK BERGUNA bila diterapkan pada sistem yang memiliki aktivitas yang tidak pernah berkaitan satu sama lain (atau deterministik) Jumlah keterkaitan dan aktivitas acak mengakibatkan sistem, BUKAN jumlah dari aktivitas
Panduan umum Biaya dampak dari keputusan lebih besar dari biaya melakukan simulasi
d)
48
Simulasi TIDAK berguna bila dampak dari keputusan tidak terlalu signifikan onto : apa a seorang pe erja arus memper ai i pro u yang rusak langsung pada saat terjadi kesalahan atau menunggu menumpuknya produk rusak 4-5 buah, dan baru memperbaikinya
Panduan umum Biaya eksperimen pada sistem nyata lebih besar daripada biaya simulasi:
e)
Dalam beberapa kasus, mungkin lebih cepat dan lebih ekonomis untuk melakukan percobaan langsung pada sistem nyata
49
dapat diselesaikan melalui percobaan langsung dengan cepat, tidak mahal, dan dengan dampak minimal terhadap situasi saat ini Contoh: menutup amplop sesudah atau sebelum diberi alamat
7. Kualifikasi untuk melakukan simulasi
Aturan 80 - 20
51
Simulasi mengikuti aturan 80-20 80 persen dari manfaatnya dapat diamati dengan memahami 20 persen pengetahuan yang terkandun di dalamn a
Pengetahuan dan ketrampilan yang dibutuhkan
52
Manajemen proyek Komunikasi System engineering Analisis statistik dan perancangan eksperimen onsep an prinsip permo e an Ketrampilan komputer dan pemrograman dasar Pelatihan pada satu atau lebih produk simulasi Keakraban dengan sistem yang tengah diteliti
8. Justifikasi ekonomi
Justifikasi ekonomi
54
Jika biaya melebihi manfaat yang diharapkan simulasi sebaiknyaTIDAK digunakan Produk simulasi berharga: USD 1,000 – USD 20,000 Investasi awal piranti lunak simulasi biasanya memerlukan USD 10,000 and USD 30,000 (termasuk pelatihan dan startup) Biaya tersebut tertutup setelah 1-2 proyek berjalan
Biaya selanjutnya untuk masing-masing proyek: 1-3%
<5% dari waktu total perancangan sistem
Justifikasi ekonomi: ekonomi: kesulitan TIDAK mengetahui jumlah biaya yang dapat dihemat sampai akhirnya sistem nyata dijalankan
ROI atau payback analysis 55
Rule of tens konsep
rancangan instalasi
operasi
Rule of tens:
Aturan untuk memperbaiki suatu masalah meningkat 10 kali lipat pada setiap tahap perancangan yang dilalui tanpa bisa dideteksi
biaya
Tahapan sistem
Biaya melakukan perubahan pada tahapan pengembangan sistem 56
Biaya tanpa vs. dengan simulasi Biaya tanpa simulasi m e t s i s
Biaya dengan simulasi
y a i B
Fase implementasi Fase perancangan
57
Fase operasi
